智能变配电管理解决方案用上海力控元申ThingNet物联网云平台
一、智能变配电管理解决方案概述
变配电管理平台作为电力管理应用的有效抓手，将帮助企业提供一套成熟、有效、便捷的电能精细化管理解决方案，从而提高企业能源系统的运行、管理效率，并实现安全稳定、经济平衡、节能减排的基本目标。
二、智能变配电管理解决方案建设意义
1、完善电能信息的采集、存储、管理和利用
企业建立变配电管理平台，就获得了电能系统的第一手资料，经过数据分析、处理和加工，在电能管理中心控制室的调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统运行情况：
2、实现对电能系统的分散控制和集中管理
针对企业生产工艺系统的分散和电能管理要求集中的特点，建立以电能调度指挥为中心的变配电管理系统平台，实现电力系统的分散控制和集中管理。
3、减少能源系统运行成本，提高劳动生产率
变配电管理系统平台的最终目标是实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。
4、加快能源系统的故障和异常处理，提高对能源事故的反应能力
变配电管理系统平台建成后，能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。
5、通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境
变配电管理系统平台建成后，将通过优化电能管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解电能需求和消耗的状况，有效地减少电能损耗，使电能的合理利用达到一个新的水平。
6、为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件
平台不仅可以有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为采用大数据、云计算、人工智能等技术进行数据挖掘、分析、加工和处理创造条件。
三、智能变配电管理解决方案力控智能变配电平台架构
上海力控元申智能变配电工业互联网平台是由一些列软件包组成，包含设备采集端、数据服务端、应用服务端等，将先进的it技术和设计理念引入到工业软件领域，快速构成工业互联网应用平台。
该平台采用统一架构的“面向对象（设备）”的模型组态理念，每个模型包含设备属性、数据管理、报警规则、统计信息等所有相关信息。保障平台具备相关的灵活性和极强的扩展型。
1、配电设备数据接入
平台提供设备接入和管理功能，通过iot工业物联网关，对前端数据预处理，解决工业现实现海量数据接入，并支持断线重连、缓存回补机制，保证数据的完整性。
2、数据服务端
云平台部署多项paas服务应用，实现实时库、关系库、非结构数据库三库合一，并且支持跨平台，集群部署，保证系统的高可用性。上海力控元申thingnet物联网云平台是基于以往的物联网产品，以及目前市场上的各种云平台优点，精心打造的一款实现设备上云的多功能产品，本物联网云平台面向设备而使用，例如大型的空调机组、空压机、泵等等设备的上云，云平台提供从设备接入、运行监控、设备资产管理、工业数据预知分析等一站式saas服务。
3、应用服务端
应用服务端共分为两部webdraw及webview。
webdraw为配置环境，实现企业用户管理、业务管理、等页面配置管理，并且对图片、音频、文档等静态资源进行统一管理。
webview为运行环境，实现智能变配电管理平台saas功能的应用查看，包括电力参数、动环参数、报警处理、能耗分析、设备维修巡检及变配电站运行综合报表等。
4、平台层级架构
四、智能变配电管理解决方案功能应用
1、整体概况
结合电子地图，显示变配电站分布情况，根据变配电站运营情况，进行图标颜色区分，展示平台下变配电站总体运营情况。并且可直接选择相应变配电站，展示基本信息，包括变配电站电压等级、容量、负荷情况、风机状态及当日、当月用能情况等信息。
2、电力监测
平台内置大量的具有依据最新电气符号国标绘制的电力图库，方便绘制配电图，实现电能的可视化，实现电能从输入到输出整个变配电系统的监控，并且可查询相应电力参数，以曲线或表格呈现，并且同步展示所查询时间段内参数的最大值最小值，支持数据导出。
3、动环监测
实时展示各变压器三相电缆温度，风机开关状态、变压器故障状态等信息，根据变配电室，实时展示温湿度传感器、烟雾传感器、明火探测器等设备信息，并且集成视频系统实时监测变配电室视频数据。
4、报警监测
系统与远动装置、综保装置通讯，实时监测变配电站运行的各类异常状况，也可以在系统平台中设置遥测越限等报警，对重要报警给予弹窗、声音、短信通知，并且也对报警统计分析。
5、能耗统计分析
平台可按照用电区域、设备、类型等配置能耗分项，统计各分项年、月、日、时用电情况，实时掌握各分项用电情况，也可按照同类设备或同一设备在不同时间段对电力参数信息进行比较，方便用户衡量管理节电或设备技术改造后的节电量及费用情况。分析找出用电不合理范围，便于调整用电不合理习惯，达到节能降耗的目的。
6、设备运维管理
平台按照设备类型、配电室分布等，建立设备台账，对变配电相关的设备进行统一管理。当设备发生故障时建立设备故障单，并关联设备台账信息、设备维修记录，相关技术资料、等电子文档，制定维修时间、方案推送到维修负责人，对故障单记录并跟踪。
可制定巡检任务，基于gis地理信息系统制定巡检路线。按照设备巡检周期，上次巡检日期自动计算本次检查日期，并进行巡检提醒，由平台下发巡检任务到相关负责人。平台对下发的巡检任务情况进行记录与跟踪。
7、负荷预测
平台可基于大量历史数据，运用相关技术及方法，结合实际经验对各变配电站负荷进行预测，便于提前做好应对措施及协调方案，确保变配电站运行的安全、稳定。
8、设备健康诊断
平台可基于大量监测和试验数据，运用人工智能技术对设备信息的吸收、加工处理，通过相关方法、技术以及数理统计等常规计算密切结合、相互补充，对系统电力设备进行健康诊断，对电力系统设备安全，可靠运行提供保障，设备维修提高效率，减少停机时间。
9、移动终端
系统提供基于平板电脑及手机终端的移动 app，实现与pc端同步的管理功能，为变配电管理运维人员随时随地监测设备运行情况、能源消耗、处理设备运维事件提供便捷。
10、月度综合报表
利用报表功能编写站点月分析报告，包括变配电站基本信息、变压器运行参数、能耗告警及处理方法和结果、变用电情况、费用情况、实际功率因数与标准功率因数的对比、设备长期负载率等信息，并且可编写综合诊断建议，形成变配电站月分析报告，有助于用户对变配电站当月运行情况进行总结分析。
11、物联网关在线维护
平台实时对物联网关动态数据监测，监测网关心跳，对网关掉线情况进行报警。
平台对网关在线率进行统计分析，并且记录网关在线时长，记录故障次数等信息。
平台可以对网关工程上传或下载，远程调试网关工程，提高工作效率，节约维护成本。
五、智能变配电管理解决方案系统特点
1、基于物联网通讯技术组网模式
底层配备力控iot工业物联网关，内置cdt、dnp、iec等多种电力规约，以及常用modbus、plc、多种多功能电度表、智能仪表等标准规约,满足对多种变配电站远动装置、综保装置、智能电表等其它设备数据的实时采集；支持物联网协议转发，包括mqtt、coap、http，等协议，具有断线缓存、测点防护等功能，支持有线、wifi、3g/4g等多种网络。
2、模块化设计，自由组态
系统通过模块化设计，减少各子系统之间的相互依赖关系，通过接口管理实现不同业务模块之间的数据交互，业务模块可以根据需求自由组态、易于建设、维护和升级。
3、基于云技术开发、部署、调试
系统基于云计算架构，采用先进开发技术，构建管理paas服务，支持公有云、私有云、集团混合云部署方式，让应用部署更快速，让运维服务更便捷。缩短问题处理时间，减少系统维护人力物力，降低系统投入成本，提高系统运行的可靠性。
4、移动终端app
系统具备智能终端应用app，包括andriod，ios系统，保证系统数据的同步，使工作人员随时随地了解重要信息。
基于丰富的it-ot行业积累，上海力控元申推出了全新的工业互联网智慧运维设备组合：fc-link数采网关、fcloudcomm物联网网关、mip工业微信小程序和thingnet物联网云平台，实现了从本地数据采集、到云端数据存储、到移动终端浏览、再到平台数据展现和运维等功能，构建了全新的基于云边端一体化的工业物联网解决方案。
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二、智能变配电管理解决方案建设意义
1、完善电能信息的采集、存储、管理和利用
企业建立变配电管理平台，就获得了电能系统的第一手资料，经过数据分析、处理和加工，在电能管理中心控制室的调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统运行情况：
2、实现对电能系统的分散控制和集中管理
针对企业生产工艺系统的分散和电能管理要求集中的特点，建立以电能调度指挥为中心的变配电管理系统平台，实现电力系统的分散控制和集中管理。
3、减少能源系统运行成本，提高劳动生产率
变配电管理系统平台的最终目标是实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。
4、加快能源系统的故障和异常处理，提高对能源事故的反应能力
变配电管理系统平台建成后，能源调度可以通过系统迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。
5、通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境
变配电管理系统平台建成后，将通过优化电能管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解电能需求和消耗的状况，有效地减少电能损耗，使电能的合理利用达到一个新的水平。
6、为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件
平台不仅可以有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为采用大数据、云计算、人工智能等技术进行数据挖掘、分析、加工和处理创造条件。
三、智能变配电管理解决方案力控智能变配电平台架构
上海力控元申智能变配电工业互联网平台是由一些列软件包组成，包含设备采集端、数据服务端、应用服务端等，将先进的it技术和设计理念引入到工业软件领域，快速构成工业互联网应用平台。
该平台采用统一架构的“面向对象（设备）”的模型组态理念，每个模型包含设备属性、数据管理、报警规则、统计信息等所有相关信息。保障平台具备相关的灵活性和极强的扩展型。
1、配电设备数据接入
平台提供设备接入和管理功能，通过iot工业物联网关，对前端数据预处理，解决工业现实现海量数据接入，并支持断线重连、缓存回补机制，保证数据的完整性。
2、数据服务端
云平台部署多项paas服务应用，实现实时库、关系库、非结构数据库三库合一，并且支持跨平台，集群部署，保证系统的高可用性。上海力控元申thingnet物联网云平台是基于以往的物联网产品，以及目前市场上的各种云平台优点，精心打造的一款实现设备上云的多功能产品，本物联网云平台面向设备而使用，例如大型的空调机组、空压机、泵等等设备的上云，云平台提供从设备接入、运行监控、设备资产管理、工业数据预知分析等一站式saas服务。
3、应用服务端
应用服务端共分为两部webdraw及webview。
webdraw为配置环境，实现企业用户管理、业务管理、等页面配置管理，并且对图片、音频、文档等静态资源进行统一管理。
webview为运行环境，实现智能变配电管理平台saas功能的应用查看，包括电力参数、动环参数、报警处理、能耗分析、设备维修巡检及变配电站运行综合报表等。
4、平台层级架构
四、智能变配电管理解决方案功能应用
1、整体概况
结合电子地图，显示变配电站分布情况，根据变配电站运营情况，进行图标颜色区分，展示平台下变配电站总体运营情况。并且可直接选择相应变配电站，展示基本信息，包括变配电站电压等级、容量、负荷情况、风机状态及当日、当月用能情况等信息。
2、电力监测
平台内置大量的具有依据最新电气符号国标绘制的电力图库，方便绘制配电图，实现电能的可视化，实现电能从输入到输出整个变配电系统的监控，并且可查询相应电力参数，以曲线或表格呈现，并且同步展示所查询时间段内参数的最大值最小值，支持数据导出。
3、动环监测
实时展示各变压器三相电缆温度，风机开关状态、变压器故障状态等信息，根据变配电室，实时展示温湿度传感器、烟雾传感器、明火探测器等设备信息，并且集成视频系统实时监测变配电室视频数据。
4、报警监测
系统与远动装置、综保装置通讯，实时监测变配电站运行的各类异常状况，也可以在系统平台中设置遥测越限等报警，对重要报警给予弹窗、声音、短信通知，并且也对报警统计分析。
5、能耗统计分析
平台可按照用电区域、设备、类型等配置能耗分项，统计各分项年、月、日、时用电情况，实时掌握各分项用电情况，也可按照同类设备或同一设备在不同时间段对电力参数信息进行比较，方便用户衡量管理节电或设备技术改造后的节电量及费用情况。分析找出用电不合理范围，便于调整用电不合理习惯，达到节能降耗的目的。
6、设备运维管理
平台按照设备类型、配电室分布等，建立设备台账，对变配电相关的设备进行统一管理。当设备发生故障时建立设备故障单，并关联设备台账信息、设备维修记录，相关技术资料、等电子文档，制定维修时间、方案推送到维修负责人，对故障单记录并跟踪。
可制定巡检任务，基于gis地理信息系统制定巡检路线。按照设备巡检周期，上次巡检日期自动计算本次检查日期，并进行巡检提醒，由平台下发巡检任务到相关负责人。平台对下发的巡检任务情况进行记录与跟踪。
7、负荷预测
平台可基于大量历史数据，运用相关技术及方法，结合实际经验对各变配电站负荷进行预测，便于提前做好应对措施及协调方案，确保变配电站运行的安全、稳定。
8、设备健康诊断
平台可基于大量监测和试验数据，运用人工智能技术对设备信息的吸收、加工处理，通过相关方法、技术以及数理统计等常规计算密切结合、相互补充，对系统电力设备进行健康诊断，对电力系统设备安全，可靠运行提供保障，设备维修提高效率，减少停机时间。
9、移动终端
系统提供基于平板电脑及手机终端的移动 app，实现与pc端同步的管理功能，为变配电管理运维人员随时随地监测设备运行情况、能源消耗、处理设备运维事件提供便捷。
10、月度综合报表
利用报表功能编写站点月分析报告，包括变配电站基本信息、变压器运行参数、能耗告警及处理方法和结果、变用电情况、费用情况、实际功率因数与标准功率因数的对比、设备长期负载率等信息，并且可编写综合诊断建议，形成变配电站月分析报告，有助于用户对变配电站当月运行情况进行总结分析。
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平台实时对物联网关动态数据监测，监测网关心跳，对网关掉线情况进行报警。
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五、智能变配电管理解决方案系统特点
1、基于物联网通讯技术组网模式
底层配备力控iot工业物联网关，内置cdt、dnp、iec等多种电力规约，以及常用modbus、plc、多种多功能电度表、智能仪表等标准规约,满足对多种变配电站远动装置、综保装置、智能电表等其它设备数据的实时采集；支持物联网协议转发，包括mqtt、coap、http，等协议，具有断线缓存、测点防护等功能，支持有线、wifi、3g/4g等多种网络。
2、模块化设计，自由组态
系统通过模块化设计，减少各子系统之间的相互依赖关系，通过接口管理实现不同业务模块之间的数据交互，业务模块可以根据需求自由组态、易于建设、维护和升级。
3、基于云技术开发、部署、调试
系统基于云计算架构，采用先进开发技术，构建管理paas服务，支持公有云、私有云、集团混合云部署方式，让应用部署更快速，让运维服务更便捷。缩短问题处理时间，减少系统维护人力物力，降低系统投入成本，提高系统运行的可靠性。
4、移动终端app
系统具备智能终端应用app，包括andriod，ios系统，保证系统数据的同步，使工作人员随时随地了解重要信息。
基于丰富的it-ot行业积累，上海力控元申推出了全新的工业互联网智慧运维设备组合：fc-link数采网关、fcloudcomm物联网网关、mip工业微信小程序和thingnet物联网云平台，实现了从本地数据采集、到云端数据存储、到移动终端浏览、再到平台数据展现和运维等功能，构建了全新的基于云边端一体化的工业物联网解决方案。
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